Шнековый насос

Правила эксплуатации шнекового насоса

Надежность работы приобретенного оборудования гарантируется в случае точного соблюдения норм и правил эксплуатации, отраженных в паспорте прибора:

1. Параметры сети электропитания: 220 В ± 5-8%, 50 Гц. При перепадах значений, превышающих рекомендуемый интервал, установка должна подсоединяться к источнику только через регулятор напряжения.
2. Температура перекачиваемой жидкости: +35…+40°С.
3. Допустимое содержание твердых включений: 150 г/м³. Превышение нормы приведет к преждевременному износу оборудования или заклиниванию рабочего механизма.
4. Глубина погружения, в зависимости от производителя, 50-80 м.
5. Скорость охлаждающей жидкости, обтекающей корпус двигателя, не должна быть ниже 0,08 м/с.
6. Не допускается работа агрегата без воды.
7. Расстояние от дна скважины — не выше 1,0 м.
8. Не разрешается эксплуатация трубопровода с диаметром ниже 25 мм.
9. Количество рабочих пусков установки — не более 15 раз в час.
10. Для уменьшения частоты включения агрегата рекомендуется добавить в комплект оборудования накопительную емкость и реле давления.
11. Запрещается подвешивать насос на электрическом кабеле.
12. Нельзя эксплуатировать установку при закрытом запорном кране, т. к. в этот момент не будет происходить охлаждение двигателя. В результате чего обмотка статора перегреется и оборудование выйдет из строя.
13. Ремонт прибора и замену запчастей осуществлять только в специализированном сервисном центре.

Принцип работы

В отличие от центробежных скважинные винтовые насосы имеют меньшие размеры, но при этом создают очень высокое давление. Поскольку конструктивно они представляют один вал, это дало возможность уменьшить общий диаметр корпуса. Для более детального рассмотрения принципа работы необходимо уяснить конструктивные особенности агрегата.

Одновальный винтовой насос в разрезе

Ротором является вращающийся вал (винт), статором — внутренняя полость корпуса. Винт изготовляется в большинстве случаев из металла, а рабочая часть статора из более пластичного материала.

При вращении ротора вода из всасывающего патрубка перемещается по спирали к выходящему. Как это происходит – хорошо видно на видео:

Одним из основных преимуществ в работе насосов этого типа является стабильность напора. Другими словами, пульсации давления откачиваемой воды не происходит. Это исключает вибрацию при работе агрегата. Главным положительным фактором этого явления будет то, что заборный фильтр остается постоянно чистым.

Не секрет, что при работе насосов других типов (особенно вибрационных), в результате их вибрации вокруг заборного фильтра внизу обсадной трубы скапливается много породных частиц. Песок через фильтр проходит и с откачиваемой водой выносится наружу. А глинистые включения оседают на сетке фильтра и со временем полностью ее забивают.

Правила установки в скважину

Для погружения в скважину шнекового электронасоса используют оголовок или адаптер, к которым привязывают трос и прикрепляют водоподающий трубопровод, идущий от агрегата. Обычно перед погружением связывают вместе напорный рукав, кабель электропитания и удерживающий трос изоляционной лентой или пластиковыми стяжками, при установке соблюдают следующие правила:

• Водоподъемные трубы можно подбирать из полиэтилена низкого давления (ПНД), стали или гибких эластичных полимеров, основное условие — способность выдерживать максимальное давление в системе и внутренний проходной диаметр не ниже размеров резьбы внутри выходного патрубка.
• При использовании гибкого шланга необходимо убедиться в отсутствии перегибов и скруток.
• Для опускания и подъема используют только нейлоновый или металлический (нержавеющий) трос, запрещено подвешивать агрегат за электрокабель.
• Перед погружением следует убедиться в том, что внутренний диаметр обсадной колонны выше наружных размеров корпуса насоса вместе с электрокабелем, а трубы не имеют искривлений и зауженных участков.
• Не рекомендуется размещать питающий электрокабель в смотанной бухте — это ведет к его перегреву и расплавлению изоляции.
• Минимальное расстояние насоса от дна скважины — 0,5 метра, оптимальное – 1 м.
• Запрещена работа насоса на закрытый кран — это приведет к его выходу из строя.
• Обязательна установка в систему управления защитного реле от сухого хода даже при наличии внутренней защитной автоматики от перегревания обмотки.
• При монтаже модификаций, не имеющих встроенного обратного клапана, его устанавливают на выходной патрубок перед водоподъемным трубопроводом.

Рис. 10 Схема установки и подключения шнекового агрегата

Назначение и особенности винтовых насосов

Скважинный насос относится к погружному типу. В отличие от поверхностного оборудования, которое работает непосредственно на земле, данная конструкция опускается в скважину. Установка отличается большой мощностью, способной преодолеть напор столба воды выше 50 м.

Такое оборудование называется винтовым или шнековым, поскольку основной его узел — это винт. Отличительной особенностью работы установки является возможность перекачки воды из глубинных водоемов с высокой степенью загрязнения. Связано это с конструктивной особенностью шнека, который останавливает поступление песка и мелких частиц в механическую часть прибора.

Устройство винтового насоса для скважины.

Принцип работы шнековых насосов для скважин заключается в следующем:

1. Через расположенное внизу подающее отверстие вода поступает в рабочую камеру.
2. Здесь она подхватывается шнеком и подается дальше в основной шланг.

Характеристики и виды

В зависимости от способности работы на разной глубине насосы разделятся на виды:

1. Стандартные. Используются для работы в неглубоких колодцах.
2. Глубинные. Способные поднимать воду из артезианских скважин. Обладают высокой производительностью.

Усредненные характеристики шнекового механизма имеют следующие параметры:

• производительность составляет 1500-2000 л/час;
• напор 40-60 м;
• температура рабочей среды составляет +5…+40°С;
• винт перегоняет воду с микрочастицами, достигающими диаметра 2 мм;
• мощность двигателя составляет 1-1,5 кВт;
• рабочее напряжение 220 В.

Популярные производители

Производством шнекового оборудования занимается ряд компаний, продукция которых отличается высоким качеством.

К ним относятся:

1. Водолей.
   Харьковский производитель изготавливает насосы серии БЦПЭ. Отличительной особенностью является их компактность. Монтаж может производиться в скважины диаметром 110 мм.
2. Беламос.
   Белорусская компания. Изготавливает изделия высокого качества по доступной цене. Оборудование способно выкачивать воду как из колодцев, так и из открытых водоемов при степени загрязнения до 80 г/м³.
3. Unipump.
   Зарубежный производитель, который обеспечивает своей продукции надежность в работе. Винт имеет спиралевидную форму с производительностью 1,2 м³/час. Степень загрязнения среды может достигать 1500 г/м³. К недостатками относится высокая цена.

Насос «Водолей».

Устройство глубинного насоса для скважины – особенности конструкции агрегата

Конструкция бытовых глубинных насосов может быть разной. Все зависит от типа мотора, принципа действия и параметров агрегатов. Каждый погружной глубинный насос состоит из двух основных частей – встроенного или наружного мотора, и насосного многоступенчатого узла.

Встроенный мотор, как правило, размещен в нижней части насоса – это защищает двигатель от контакта с водой. Над двигателем находится приводной вал агрегата, колесные направляющие и специальные отводы в форме лопастей.

В зависимости от типа скважинного глубинного насоса, он может оборудоваться дополнительными запчастями. В устройство вибрационного насоса, помимо мотора и вала, также входит специальный стакан и вибратор, создающий необходимое для работы высокое давление. Сам вибратор состоит из якоря, регулирующих шайб и резинового амортизатора. Последний во время работы насоса сжимается, создавая, тем самым, необходимые для забора воды условия. Все элементы вибрационного насоса расположены в прочном корпусе.

Еще один тип глубинных водяных насосов – центробежные агрегаты, немного сложнее по своей конструкции, и более долговечные при эксплуатации. Именно из-за этого большинство покупателей предпочитают именно это глубинно-насосное оборудование. Основную роль в таком устройстве играет лопаточный отвод, закрепленный на двигателе агрегата. Насосы этого типа почти не перегреваются за счет того, что подшипники внутри его конструкции охлаждаются посредством контакта с откачиваемой водой. Большинство центробежных насосов снабжаются встроенной автоматикой, защищающей оборудование от работы на «сухом ходу» и перепадов напряжения в электросети дома.

Все элементы центробежного насоса расположены в прочном герметичном корпусе из нержавеющей стали.

Виды винтового насосного оборудования

Так как винтовые приборы задействованы во многих сферах применения, они отличаются между собой особенностями конструкции. По своему устройству агрегаты делятся на такие типы:

Шнековые насосы – эти агрегаты предназначены для перекачивания больших объемов агрессивных химических и абразивных веществ. Шнековый прибор эффективно работает, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Нередко такое оборудование используется для воды из скважин и глубоких колодцев. Шнековые агрегаты обладают простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью;

Штанговые насосы – такого рода устройства используются для высоковязких сред в предприятиях по добыче и переработки нефти. В конструкцию штангового насоса входит устьевой сальник, вращательная колонна и поверхностный привод. Агрегаты этого типа отличаются высокой производительностью и достаточно высокой стоимостью;

Вакуумные насосы – эти агрегаты оборудуются двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположные стороны. Благодаря такой конструкции вакуумного насоса, жидкость сначала попадает в область между винтовыми камерами и цилиндром, а затем попадает в отверстие для выхлопных газов.

Насос винтовой для вязких жидкостей показывает высокую производительность, однако эффективность работы устройства во многом зависит от правильности его использования. В связи с этим прежде, чем покупать прибор для бытовых или промышленных целей, нужно убедиться в его соответствии с выбранной областью применения.

Принцип функционирования

Корпус такого насоса обычно имеет улиткообразную форму. Внутри имеется вал, на котором расположено рабочее колесо с лопастями. По краям имеются два фланца – всасывающий и напорный. В большинстве случаев насосный агрегат состоит из гидравлического насоса и электродвигателя.

Далее рассмотрим каждый элемент по отдельности и опишем функции, которые они выполняют:

• Электродвигатель – этот элемент в конструкции центробежного насоса играет роль привода. Приводная часть электродвигателя, которая располагается в насосе, тщательно герметизируется.
• Рабочий вал – его функция заключается в передачи вращательного действия от электродвигателя к рабочему колесу.
• Рабочее колесо – располагается на валу и имеет изогнутые лопасти.
• Уплотнительные части – защищают части агрегата от попадания перекачиваемой жидкости.

Основные принципы работы центробежного насоса:

• Через всасывающий фланец жидкость попадает в рабочую камеру насоса и перемещается за счет лопастей, находящихся на рабочем колесе.
• С помощью центробежной силы жидкая среда ударяется об стенки рабочей камеры и образует избыточное давление.
• Избыточное давление выталкивает жидкость через напорный фланец.
• Всасывание новой порции жидкости происходит в результате образования в рабочей камеры избыточного давления.

Центробежные насосы изготавливаются как одноступенчатые, так и многоступенчатые. Последние называют «секционные центробежные насосы». В таких агрегатах достигается увеличение общего перепада давления, которое пропорционально числу секций агрегата. При этом принцип их работы в любой конструкции остается тот же – жидкость движется под действием центробежной силы, которую создает вращающееся рабочее колесо.

В соответствии с перечисленными выше процессами,все элементы центробежного насоса обеспечивают непрерывную перекачку жидкости и гарантируют стабильность всех необходимых параметров работы насоса. Данный принцип работы насоса относится не только к поверхностному, но и к глубинному типу.

Центробежный насос запрещено эксплуатировать, если внутри рабочей камеры отсутствует жидкость. Если пренебречь этими правилами, то агрегат выйдет из строя. Использовать насос целесообразно для перекачки больших объемов жидкости на постоянной основе при небольших напорах.

Самое основное в работе агрегата – не столкнуться с такой проблемой, как кавитация. Этот процесс возникает в результате образования пузырьков в жидкости за счет возникновения в ней зон разряжения. Они и попадают в зону с более высоким давлением. Пузырьки схлопываются и образуют мощную энергию, которая разрушает внутренности насоса. Но бывают случаи, когда разрушается непосредственно корпус.

Подробнее о работе центробежного насоса рассказано в следующем видеоролике:

Винтовой насос для скважины: устройство и отличительные особенности

Скважинный винтовой насос Спрут

Среди огромного ассортимента насосного оборудования, насосы винтовые для скважин занимают особую нишу. Конструктивные особенности позволяют использовать их не только для воды, но и для перекачки вязких жидкостей.

Поэтому винтовые агрегаты широко применяются: в пищевой, химической, фармацевтической, а также нефтедобывающей промышленности. Для большинства динамических насосов повышенное содержание песка в воде губительно, тогда как винтовой насос для скважины не столь привередлив, и может работать даже с грязной водой.

Принцип работы винтового насоса

Главное преимущество, которым обладают винтовые насосы для скважин – это поддержание равномерного, а не пульсирующего, как у центробежных вариантов, потока. При скромных внешних параметрах, они обеспечивают достаточно высокое давление

Это особенно важно для подземных водозаборов, когда воду приходится поднимать на поверхность с большой глубины

По общей классификации, винтовые насосы относятся к самовсасывающим объёмным насосам с многоступенчатой структурой. Конструкция скважинного винтового насоса предусматривает один вертикальный вал, что позволяет создавать оборудование с минимальными поперечными размерами.

Такая конфигурация и предопределяет его использование для установки в скважинах, и даже абиссинских колодцах.

Насос винтовой для скважины: внутреннее устройство

Ротор насоса представляет собой однозаходный стальной винт (шнек) с широким шагом резьбы и круглым сечением. Статорный винт имеет аналогичное сечение, но шаг резьбы у него вдвое больше, и он имеет обрезиненную поверхность.

Вращаясь в полости статора, ротор забирает воду от всасывающего патрубка, и, перемещая по спирали, подаёт её к патрубку отводящему.

Насосы для скважин винтовые производятся в двух вариантах. Это погружные насосы, и агрегаты с трансмиссионным валом.

Погружные насосы моноблочные, у них двигатель расположен внутри корпуса. Насосы с трансмиссионным валом более мощные, и способны, при подаче 1200 м3/час, поднять воду с глубины 125 метров.

Двигатель этих агрегатов находится на поверхности, над устьем водозабора, и соединяется с насосным узлом промежуточным трансмиссионным валом. Насосная часть имеет несколько, соединённых между собой шпильками, чугунных секций.

В каждой из них находится свой вал и центробежное рабочее колесо. Объединяет секции защитная сетка, через которую и поступает вода.

Насос винтовой скважинный: вариант для артезианских водозаборов

Такая конструкция позволяет при необходимости изменять количество ступеней насоса, регулируя тем самым его напор. С напорным трубопроводом, насосный узел соединяется через фланец, расположенный на корпусе верхней секции.

Трансмиссионный вал располагается во внутренней полости защитных труб, заполненных маслом. Собирают их тоже по секциям, постепенно наращивая в процессе опускания в скважину.

Погружные насосы отличаются тем, что их валы жёстко соединены с валами двигателей, поэтому необходимость в установке длинного трансмиссионного вала отпадает. Соответственно, упрощается и конструкция напорного трубопровода.

Такой агрегат можно установить даже в искривлённый ствол, да и помещение над скважиной, где располагают оборудование, в этом случае, будет по площади гораздо меньше. Вообще, винтовой скважинный насос отличается наиболее длительным сроком эксплуатации. Этому способствует практические полное отсутствие вибрации – извечного врага любого оборудования.

Какой насос выбрать

Итак, вы решили приобрести насос винтовой скважинный, но не знаете, какому варианту отдать предпочтение. И вообще, что предлагают сегодня производители для бытового использования?

Особенности конструкции и назначение

Современный шнековый насос для воды делится на поверхностные и погружные. При этом нужно учитывать следующее:

1. Поверхностные устанавливаются на специальной площадке в непосредственной близости от источника воды. При этом всасывающая трубка располагается в колодце, за счет чего обеспечиваются требуемые условия для работы. Устройство обладает сниженным показателем эффективности работы, поэтому устанавливается исключительно при глубине скважины не более 10 метров.
2. Погружное устройство шнекового насоса характеризуется тем, что на момент эксплуатации находится полностью в водной толще. Основная характеристика заключается в повышенной степени производительности. Некоторые модели устанавливаются при глубине скважины около 50 метров и более.

Конструкция

В отличие от центробежного, в котором рабочим узлом является нагнетающее колесо, винтовой насос для скважины в качестве рабочего органа имеет так называемый винт Пифагора – шнек. Похожая конструкция используется в мясорубке. Для повышения давления имеется несколько рабочих органов – ступеней. Все они вместе с электродвигателем находятся в одном корпусе. При необходимости насосы могут быть оснащены автоматической системой управления. Общая схема винтового механизма представлена на видео:

Малогабаритные бытовые насосы изготовляются с одним общим валом. Промышленные могут быть многовальными. Для привода в действие рабочих валов используется приводной, или карданный вал.

Большое внимание уделено уплотнениям рабочих полостей. В качестве уплотняющих материалов используется керамика и графит

Винтовой насос, принципиальная схема

Изготовление своими руками

Во все времена находились мастера, которые предпочитают делать все сами и доверяют только тем вещам, которые сделали своими руками. Шнековые устройства не являются исключением.

Вне зависимости от того, каким образом была сделана вещь – своими руками или на специализированном производстве, технология изготовления не сильно отличается, и она обязана быть. По наитию сделать шнековый насос вряд ли получится.

Поэтому, прежде чем изготавливать шнековый насос, следует знать, как это делается:

1. Поскольку создание бетононасоса — достаточно дорогой и сложный процесс, следует быть на сто процентов уверенным, что сделать его своими руками будет целесообразнее, чем купить или арендовать готовую модель.
2. Как и любой сложный технический механизм, его следует изготавливать по заранее составленному чертежу. Чертеж можно найти готовый или спроектировать самому, если есть соответствующие навыки.
3. Ключевым элементом в бетононасосе является рабочий цилиндр с поршнем. Не стоит брать цилиндр более 400 мм с ходом поршня не более 0,5 м.
4. Чтобы устройство прослужило эффективно и долго, детали следует изготавливать с высокой точностью и низкой шероховатостью.
5. При выборе следует помнить о том, что гидронасос выйдет гораздо дороже и сложнее в изготовлении, чем электронасос.
6. Правильный выбор редуктора – одна из ключевых процедур изготовления.

Чтобы собрать шнековые насос своими руками, нужно иметь соответствующий опыт

Для изготовления обратных клапанов следует использовать легированную сталь. Также не стоит забывать об использовании шкворня.

Шнек

Устройство большинства насосов и другого оборудования связано с особенностями шнека. Именно поэтому следует подробно рассмотреть, что такое шнек и какими свойствами он обладает. Шнек – стержень со сплошной винтовой поверхностью, которая расположена вдоль одной оси

Рассматривая его характеристики следует уделить внимание нижеприведенным моментам:

1. Зачастую шнек выступает в качестве рабочей части механизма, предназначение заключается в перемещении груза или другой среды.
2. В качестве устройства прообраза шнека стал архимедовой винт. Он также получил весьма широкое распространение при создании различных ответственных конструкций.
3. Назначение может быть связано с перемещением различных сыпучих материалов.

В целом можно сказать, что шнек является достаточно сложным изделием, которое напоминает восходящий винт. При этом изделие может отличаться по достаточно большому количеству различных признаков, по которым и проводится классификация.

Область применения винтовых насосов

Еще один важный момент, который учитывается покупателями – это сфера применения вакуумного оборудования. Данный аспект действительно играет огромную роль, ведь перед покупкой человек, прежде всего, убеждается в том, подойдет ли для его задач установка или нет.

Сейчас мы рассмотрим нескольких областей применения насосов винтового типа:

• Перекачивание жидкости – причем сама жидкости может иметь не совсем стандартную степень вязкости. Система отлично справляется с перекачиванием пара, газа и самых разных смесей.
• Удаление жидкости из источников – чаще всего такими источниками являются скважины, в которых добываются различные вещества. Это может быть как уголь, так и метан, все зависит от того, где человек будет использовать данный насос.
• Добыча важнейших ресурсов – такие насосы можно использовать, даже добывая такие ресурсы, как: вода и нефть. Главное – это произвести верные расчеты и установить систему правильно.
• На серийном производстве – неплохо такие насосы могут показать себя и в других системах, в которые они могут быть установлены. Чаще всего это касается крупных предприятий, занимающихся производством какого-либо товара, нуждающегося в процессе перекачивания жидкости.

Все эти задачи очень трудно проделать без участия насосов со встроенными винтами

Но есть еще один интересный момент в использовании подобного оборудования, который так же нужно принимать во внимание. Данным аспектом считается перечень отраслей, в которых можно эффективно использовать подобное оборудование

Отрасли, в которых применяются насосы винтового типа:

• Металлургия
• Химическая промышленность
• Серийное производство
• Нефтяная промышленность
• Канализация и водоснабжение

Эти отрасли так же очень трудно представить без использования вакуумного оборудования. Очень часто в таких направлениях используется шнековый насос, который предназначен для погружения в землю. Область использования подобных насосов связана с добычей различных веществ. Винтовые шнековые насосы – это самый настоящий прорыв в вакуумной отрасли, ведь используя подобное оборудование, производить добычу нефти, угля, добиваться к источникам воды гораздо проще.

Область применения винтовых насосов

Учитывая это, можно смело сказать, что вакуумное оборудование действительно развивается с огромной скоростью и в скором времени, этот прогресс может стать еще более видимым.